Στις ΗΠΑ, με την υποστήριξη του Υπουργείου Ενέργειας, οι επιστήμονες αναπτύσσουν εργαλεία λογισμικού για τη μοντελοποίηση όλων των κύριων διεργασιών στο σύμπαν. Επιπλέον, τέτοια εργαλεία είναι εν μέρει έτοιμα και περιμένουν την ανάπτυξη νέων υπερυπολογιστών της κατηγορίας exaflop, όπως οι Aurora και Frontier. Η ολοκλήρωση του έργου υπόσχεται να αποκαλύψει τα μυστικά της προέλευσης και της ανάπτυξης του σύμπαντος και θα επιτρέψει επίσης την πρόβλεψη του μέλλοντος.
Το έργο ExaSky διευθύνεται από επιστήμονες στο Εθνικό Εργαστήριο Argonne. Θεωρείται ότι πρόκειται για ένα από τα σημαντικότερα προγράμματα της επιστήμης της Γης και του Διαστήματος, το οποίο θα υλοποιηθεί με την εκτόξευση υπερυπολογιστών της κατηγορίας exaflop. Μια σημαντική πτυχή των νέων πλατφορμών θα είναι η έμφαση στον υπολογισμό με επεξεργαστές γραφικών. Επομένως, ο κώδικας έργου ExaSky είναι ενεργά προσαρμοσμένος για να λειτουργεί σε επεξεργαστές Intel, NVIDIA και AMD.
Δύο πολύ διαφορετικοί κώδικες προσαρμόζονται για να εκτελούνται σε νέους υπερυπολογιστές (GPU): HACC (Hardware/Hybrid Accelerated Cosmology Code) που βασίζεται στις εξισώσεις του Lagrange και Nyx (μέθοδος προσαρμοστικού δικτύου).
«Η ιδέα είναι ότι παρόμοια φυσικά μοντέλα και στους δύο κώδικες θα πρέπει να παρέχουν παρόμοια αποτελέσματα σε πολλές διαφορετικές κλίμακες, παρόλο που οι δύο κώδικες χρησιμοποιούν διαφορετικές υπολογιστικές προσεγγίσεις. Η απόκτηση παρόμοιων αποτελεσμάτων και στα δύο μοντέλα θα βοηθήσει να επιβεβαιώσουμε την κατανόησή μας για τις φυσικές διεργασίες που συμβαίνουν στη φύση. Στη συνέχεια, μπορούμε να προσθέσουμε νέα χαρακτηριστικά, όπως ο σχηματισμός αστεριών, για να παίξουμε μέσω της προσομοίωσης, καθώς και δεδομένα από παρατηρούμενες έρευνες ουρανού για να δοκιμάσουμε τα αποτελέσματά μας και να δώσουμε ζωή στην προσομοίωση», εξηγούν οι προγραμματιστές.
Οι νέοι υπερυπολογιστές της κατηγορίας exaflop θα επιτρέψουν την ενσωμάτωση πιο περίπλοκης φυσικής, λαμβάνοντας υπόψη ένα ευρύ φάσμα εισροών, όπως η παρουσία ογκωδών νετρίνων, μοντέλων σχηματισμού άστρων και γαλαξιών, καθώς και πολλές πηγές αστροφυσικής ανάδρασης, όπως η ενεργή γαλαξιακούς πυρήνες, γαλαξιακούς ανέμους και υπερκαινοφανείς εκρήξεις Αυτά τα συμβάντα θα περιλαμβάνονται και στους δύο κωδικούς και θα λειτουργούν σε μεγαλύτερα δίκτυα με υψηλότερη ανάλυση.
Πρίπλασμα και η συνεχής συμφιλίωση των προβλέψεων με τις πραγματικές παρατηρήσεις του ουρανού θα βοηθήσει στην αποκάλυψη πολλών μυστικών του σύμπαντος, συμπεριλαμβανομένου, όπως ελπίζουν οι επιστήμονες, του μυστικού της σκοτεινής ύλης και ενέργειας. Μέχρι σήμερα, η ομάδα του ExaSky έχει ενσωματώσει στους κώδικες τους μοντέλα φυσικής αερίων και μοντέλα δικτύου, καθώς και προηγμένες τεχνολογίες λογισμικού για την ανάλυση δεδομένων προσομοίωσης. Το επόμενο βήμα θα είναι η προσθήκη δοκιμών φυσικής και λογισμικού σε υλικό επόμενης γενιάς, καθώς τα συστήματα ξεκινούν.
Διαβάστε επίσης: